авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 11 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ...»

-- [ Страница 6 ] --

Литература 1. Русанов В.И. Методы исследования климата для медицинских целей. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1973. 190 с.

2. Белинский В.А., Андриенко Л.Н. Ультрафиолетовая радиация солнца и неба на земном шаре. М.:

Изд-во МГУ, 1976. 81 с.

3. Воронин Н.М. Основы медицинской и биологической климатологии. М.: Медицина, 1981. 251 с.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая ИССЛЕДОВАНИЕ ГРЯДОВОГО ДВИЖЕНИЯ НАНОСОВ В ПОТОКАХ С ГРАВЕЛИСТЫМ ЛОЖЕМ НА ПРИМЕРЕ р. ТОМИ Е.М. Короткова, Д.А. Вершинин Рассматриваются связи элементов гравийных гряд с гидравлическими характеристиками потока.

Определен расход воды на участках распространения гравийных гряд на р. Томи для условий их образо вания.

DUNE MOVEMENT RESEARCH IN STREAMS WITH GRAVEL BEDLOAD ON TOM RIVER E.M. Korotkova, D.A. Vershinin This article considered relations of dune elements and hydraulic stream characteristics. Water discharge defined for the areas of gravel dune spreading for the conditions of its forming on Tom river.

Чаще всего наносы, передвигающиеся по дну русел равнинных рек, образуют различные по размерам и формам скопления – русловые формы. Это могут быть гряды, рифели, антидюны и т.д. Практически повсеместно наблюдаются гряды на дне крупных равнинных рек, сложенных крупным и мелким песком. Закономерно сти образования и движения этих гряд изучаются давно, и существует достаточно много различных по своей структуре эмпирических и полуэмпирических формул связи элементов гряд с гидравлическими характеристиками потока, при которых они образованы и перемещаются. Гораздо реже встречаются такие формы в руслах рек, сложенных крупным обломочным материалом – гравием и галькой. Эти русла более распространены в горных и предгорных областях и имеют большую измен чивость по длине скоростей течения и уклонов водной поверхности. Тем не менее и на равнинных реках можно встретить чередующиеся близкие по форме и размерам гряды из крупного обломочного материала. Такие места достаточно редки, и воз никает предположение, что образование этих сравнительно небольших по площади грядовых полей связано с гидравлическими условиями, отличными от распростра ненных повсеместно. Поэтому основными задачами натурных и лабораторных ис следований являются вскрытие причин образования различных типов донных гряд, установление расчетных зависимостей между их характеристиками и гидравличе скими параметрами потоков.





Грядовые формы рельефа наблюдаются, например, на протоках р. Томи в рай оне с. Калтай (рис. 1). Русло здесь сложено крупным гравием и галькой, т.к. дан ный участок расположен на отрогах Кузнецкого Алатау, заходящих в юго западную часть Томской области [1]. Русловой процесс по типизации Н.Е. Конд ратьева и И.В. Попова определен как пойменная многорукавность [2].

Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант № 10-05-00625а.

166 Актуальные вопросы географии и геологии а) б) Рис. 1. Карта исследуемого района;

а – в прямоугольнике заключен участок, на котором расположены исследуемые грядовые поля;

б – окружностями обозначены местоположения грядовых полей, цифрами – номера полей Грядовые поля расположены в месте пересечения проток Светлой, Калтайской и Панькова. Очевидно, что такие образования могут быть сформированы в период половодья. Данный участок характеризуется практически ежегодным возникнове нием ледовых заторов во время весеннего вскрытия реки, при этом одни протоки бывают полностью забиты льдом и сток воды проходит по другим протокам. Таким образом, на участках распространения гряд расходы могут наблюдаться гораздо большие, чем в период открытого русла, даже при прохождении пика половодья.

Для того чтобы проанализировать зависимости параметров гряд от гидравли ческих характеристик потока, а в частности, от скорости течения и как следствие от расхода воды, был произведен расчет скорости течения при трех высоких уровнях воды (78, 79, 80 м БС) по следующим формулам для высоты hг и длины lг гряд (табл. 1):

формула Ж. Буссинеска:

l г = h 2pFr ;

(1) формула Дж. Кеннеди:

2ph 2ph + sh lг lг l г = 2pFr1 ;

(2) 2ph ch lг формулы В.С. Кнороза:

2, lг =, (3) u 1- к u 2/ u R hг = 3,5R1 - к lg + 6, (4) u k h1 / u – число Фруда;

С = где h – глубина;

Fr = – коэффициент Шези;

n – высо n gh u та выступов шероховатости;

g – ускорение свободного падения;

Fr1 = – ана gh лог числа Фруда;

R – гидравлический радиус;

u – скорость течения на вертикали;

Секция 3. Гидрология и метеорология 14,7 R uк = 1,3 lg 0,75 gk – критическая скорость течения по В.С. Кнорозу;

k – сред k ний диаметр частиц;

w – гидравлическая крупность [3].

Таблица Скорости течения, рассчитанные по формулам для параметров гряд = f(lг) = f(lг) = f(lг) = f(hг) № Уровень Длина Высота грядо- по Бусси- по по по воды, гряды, гряды, неску, Кеннеди, Кнорозу, Кнорозу, вого м БС м м м/с м/с м/с м/с поля 80 15,5 1,96 1, 1 79 13,05 0,52 7,,4 11,8 1,92 1, 78 8,98 1,88 1, 80 10,7 1,98 1, 2 79 10,93 0,18 6,54 7,7 1,92 1, 78 5,7 1,84 1, 80 26,9 2,6 1, 3 6,2 0,14 4, 79 15,6 2,52 1, 78 8,9 2,42 1, Наиболее реальные результаты были получены по формулам В.С. Кнороза.

Формулы Ж. Буссинеска и Дж. Кеннеди показали явно завышенные результаты.

Также была предпринята попытка использовать формулы для расчета параметров гряд А. Мерцера, Ю.Т. Борщевского, Г.В. Железнякова и В.К. Дебольского [4], но удовлетворительных результатов получено не было. Таким образом, за основу бы ли приняты формулы В.С. Кнороза, для которых был определен расход воды при трех высоких уровнях по данным промеров русла (табл. 2).





Таблица Расходы воды, рассчитанные по формулам В.С. Кнороза для параметров гряд Уровень воды, Q = f(lг), м3/с Q = f(hг), м3/с № грядового поля м БС 80 2067 79 1215 (пр. Панькова) 78 794 80 2321 2 79 1705 78 1156 80 3042 3 79 2236 78 1517 По материалам многолетних наблюдений на данном участке, в том числе и со трудников кафедры гидрологии ТГУ [5], расход воды в протоке Панькова в период максимума весеннего половодья (при отсутствии ледовых заторов) составляет 8– 9 % от общего расхода р. Томи. Максимальный расход воды в г. Томске в 1937 г.

составлял 13600 м3/с, за последние 10 лет максимум наблюдался в 2001 г. – 10500 м3/с. Таким образом, максимальный расход протоки Панькова в период от крытого русла составлял не более 1200 м3/с (максимальный, измеренный в 2009 г., 168 Актуальные вопросы географии и геологии составляет 640 м3/с при уровне воды около 80 м БС). При этом расход, рассчитан ный по параметрам гряд по формулам В.С. Кнороза, превышает максимальные расходы открытого русла для такого же уровня в 1,5 раза и более, что дает основа ние подтвердить с определенной долей вероятности предположение о том, что гря ды на данных участках были образованы во время возникновения заторов в основ ных протоках.

Литература 1. Евсеева Н.С. География Томской области (Природные условия и ресурсы.). Томск: Изд-во Том.

ун-та, 2001. 223 с.

2. Вершинин Д.А. Техногенные воздействия на вертикальные деформации русла и гидравлику по тока (на примере р. Томи): дис. … канд. геогр. наук. Томск: Том. гос. ун-т, 2005. 188 с.

3. Барышников Н.Б. Русловые процессы: учеб. СПб.: Изд-во РГГМУ, 2006. 439 с.

4. Знаменская Н.С. Донные наносы и русловые процессы. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 189 с.

5. Вершинин Д.А., Киселев Д.В., Виноградов В.Ю., Кривов М.А. Современные технологии монито ринга техногенных нарушений речных русел // Вопросы географии Сибири. 2009. Вып. 27. С. 41–45.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая НЕКОТОРЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КЛИМАТА ХОЛОДНО-СНЕЖНОГО ПЕРИОДА НИЖНЕВАРТОВСКОГО РАЙОНА Э.А. Кузнецова Проанализированы климатические характеристики холодно-снежного периода Нижневартовско го района, которые оказывают влияние на природно-территориальные особенности и на деятельность человека в течение длительного времени.

SOME CHARACTERISTICS OF COLD-SNOW PERIOD OF NIZHNEVARTOVSK AREA E.A. Kuznetsova In article analyzes the climate characteristics the cold-snow period of Nizhnevartovsk area, which influ ence on natural-territorial features and activity of the person for a long time.

Климатические исследования проводились в различные эпохи и в настоящее время ос таются актуальными, поскольку климат оказывает воздействие на человека и на все сторо ны его деятельности. Оценивая сопоставления данных о погоде различных пунктов между собой, М.В. Ломоносов в 1759 г. в своем «Рассуждении о большей точности морского пу ти» в главе «О предсказании погод, а особливо ветров», писал: «…все сие по истинной тео рии ничем другим, как частыми и верными мореплавающих наблюдениями и записками перемен воздуха утверждено и в порядок приведено быть должно» [1, с. 10–74]. В ряду климатических исследований особое место занимает изучение холодно-снежного периода.

На это обращает внимание В.М. Котляков, отмечая, что в силу трудностей исследования природы зимой и исторически сложившейся практики летних географических экспедиций зимние особенности природы изучены недостаточно [2, с. 8–10].

Холодно-снежный период (ХСП) – это отрезок календарного года, который ха рактеризуется отрицательными температурами воздуха и наличием снежного по крова. На территории Нижневартовского района ХСП длится 6–7 мес.

При анализе климатических величин ХСП рассмотрены следующие характери стики: температура воздуха и почвы, осадки, ветер и снежный покров. В качестве информационной основы использованы опубликованные данные метеостанций Нижневартовского района (Варьеган, Корлики, Ларьяк, Лобчинские) [3, с. 126–524] и собственные полевые наблюдения за снежным покровом на ключевых участках.

Продолжительность безморозного периода, дни Продолжительность морозного периода, дни Рис. 1. Продолжительность безморозного и морозного периода в Нижневартовском районе 170 Актуальные вопросы географии и геологии С кор ость ветра, м/с 4, ф е вр а ль ма р т о ктя б р ь я нва р ь н оя брь а пр е ль Те мпе рату ра возду х а, С де ка брь -5 3, -10 2, - 1, - 0, - октябр ь мар т но ябр ь январ ь д екабр ь фев рал ь апрел ь - Рис. 2. Ход температуры воздуха Рис. 3. Скорость ветра Число дней с метелью 9 Количество осадков, мм 4 октябрь ноябрь январь февраль март апрель декабрь октябрь март ноябрь январь апрель декабрь февраль Рис. 4. Среднее число дней с метелью Рис. 5. Количество осадков Средняя декадная толщина 80 снежного покрова, см октябрь март ноябрь январь февр а ль апр е ль де ка б рь Температура почвы, С - - - - - III I I II II I Х Х IV IV XI XI XI Рис. 6. Средняя декадная - толщина снежного покрова Рис. 7. Ход температуры почвы На рисунках: Варьеган Корлики Ларьяк Лобчинские Все месяцы ХСП (с октября по апрель) рассматриваемой территории характе ризуются отрицательными значениями. Морозный период в Нижневартовском районе почти в три раза продолжительнее безморозного (рис. 1). Средняя темпера тура ХСП низкая (рис. 2), она изменяется от – 13,5 °С (в Лобчинских) до – 15,1 °С (в Корликах). Самый холодный месяц – январь (–22,5 °С).

Средняя скорость ветра ХСП составляет 3 м/с. Наименьшее значение данный показатель имеет в феврале – 2,7 м/с, наибольшее – в октябре – 3,4 м/с (рис. 3).

Следует отметить, что скорость ветра увеличивается в долинах крупных рек по сравнению с остальной территорией. Метели наблюдаются во все месяцы ХСП, максимальное количество дней с метелью отмечается в январе – 15,3, минимальное – в октябре – 5,8 (рис. 4).

Изменение количества осадков иллюстрирует рис. 5. На твердые осадки при ходится около 30% годовой суммы. Наибольшее количество осадков выпадает в октябре – 57 мм, наименьшее – в феврале – 19 мм, что связано с преобладанием антициклонов в январе и феврале и циклонов в первой половине ХСП. Анализ средней декадной толщины снежного покрова (рис. 6) показывает, что максималь ная толщина снежного покрова наблюдается во второй и третьей декаде марта Секция 3. Гидрология и метеорология (75,6 см), минимальная – в первой декаде октября (1,5 см). Наибольшее число дней со снежным покровом и наибольшая толщина снежного покрова зарегистрированы в восточной части района – в Корликах: 215 и 78 см соответственно.

Колебания температуры почвы в ХСП (рис. 7) в основном согласуются с коле баниями температуры воздуха. Средние температуры почвы отличаются от темпе ратуры воздуха незначительно, разница не превышает 6 °С.

Таким образом, холодно-снежный период Нижневартовского района характе ризуется низкой температурой воздуха (–14,2 °С), средней скоростью ветра (3 м/с), выпадением осадков в первой половине периода, максимальной толщиной снежно го покрова в марте (75,6 см), что оказывает влияние на природно-территориальные особенности и на деятельность человека в течение продолжительного времени го да.

Литература 1. Богучарсков В.Т. История географии. М., 2004.

2. Котляков В.М. Снежный покров и ледники Земли. М., 2004.

3. Научно-прикладной справочник по климату СССР. Сер. 3. Многолетние данные. Омская и Тю менская области / Под ред. З.Н. Пильниковой. Ч. 1–6, вып. 17. Л.: Гидрометеоиздат, 1998. 600 с.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая ФИТОИНДИКАЦИЯ НАЛЕДЕЙ В ВЕРХОВЬЕ р. АКТРУ (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АЛТАЙ) Н.А. Лукьянова Проведено описание растительности участков, покрываемых наледями разной этиологии. Иссле дованы возможности фитоиндикации наледных участков.

PHYTOINDICATION OF ICINGS AT THE AKTRU RIVERHEAD (SEVERO-CHUISKY RIDGE, CENTRAL ALTAI) N.A. Lukjanova The description of vegetation patterns that are covered with icings of different etiology have been con ducted. Opportunities of icing site phytoindication at highlands have been investigated.

Своеобразные явления, получившие название «наледей», широко распростра нены в горных районах Центрального Алтая и неоднократно описаны в работах ряда исследователей (Кривоносов, 1972;

Душкин, Мерзляков, 1976;

Нарожный, 1997 и др.). В этих работах, как и в специальной геоботанической литературе, со вершенно отсутствуют данные о растительности мест, покрываемых наледями.

Существующий пробел отчасти восполнен Н.И. Быковым, который проводил фи тоиндикационные исследования наледных процессов на Алтае в бассейнах рек Кубад ру и Маашей (Курайский и Северо-Чуйский хребты) в период с 1987 по 1997 г. [2].

Наши наблюдения проведены в горно-ледниковом бассейне Актру, расположен ном в горном узле Биш-Иирду на северном макросклоне Северо-Чуйского хребта. До лина р. Актру троговая. Она имеет северо-восточное направление и направлена в сто рону Курайской степи. Верхняя часть дна долины, ниже ледников, ровная, с пологим падением, частично террасирована. Максимальная ширина дна долины 350 м. Борта трога круты и частью скалисты. Подножия склонов бортов затянуты аккумулятивными конусами осыпей, тянущимися сплошь вдоль подножия склонов.

В горно-ледниковом бассейне Актру в 2004 г. нами было заложено 4 пробных площадки на участках ежегодного образования наледи и сделаны геоботанические описания. Здесь согласно принятой терминологии [1, 3] выделяют пять основных видов наледей [4–6]: речные наледи, наледи грунтовых вод флювиогляциальных отложений дна долины, наледи грунтовых вод склонов, наледниковые и приледни ковые наледи. В долине р. Актру наледи образуются на значительных площадях, нередко целиком заполняя долину на протяжении нескольких километров (иногда до 7 км длины при ширине 200–350 м) [4]. Мощность наледных льдов обычно ко леблется в пределах 0,6–1,8 м, а в малоснежные и холодные зимы наледь достигает максимальной мощности в 2,5–3 м [4, 7]. Образование наледей в долине р. Актру происходит практически в течение всего холодного периода года с момента уста новления постоянных отрицательных температур воздуха в октябре, а наиболее их интенсивное образование начинается по мере промерзания первых 50–80 см гори зонтов толщи рыхлых отложений [7]. Разрушение наледных льдов происходит в мае, и окончательно они стаивают в конце июня – начале июля.

Секция 3. Гидрология и метеорология Ледяной покров, залегая на поверхности почвы в течение большей части зимы и части (нередко значительной) вегетационного периода, не может не оказать су щественного влияния на характер почв и растительности, причем он оказывает су щественно иное влияние, чем мощные снеговые покровы.

В отличие от снега лед обладает: 1) значительно большей теплопроводностью (в 10 раз) и 2) очень малой воздухопроницаемостью [1].

При геоботаническом описании наледных участков в горно-ледниковом бассейне Актру можно сделать определенные выводы, что преобладающая часть наледных место положений, в особенности при выявлении наледей на значительных площадях, безлесна и покрыта зарослями кустарников, и лишь в краевых частях, где мощность ледяных по кровов весьма невелика, выявлена лесная растительность. Из деревьев на наледных уча стках чаще всего встречается Larix sibirica, реже Pinus sibirica. Наиболее характерным образованием для наледных местоположений являются заросли кустарников, где пред ставлены: Salix coesia – 10 %, S. saposhnikovii – 10–25 %, единично – S. pyrolifolia, S. has tata, S. аrctica, S. rectijulis, S. divaricata, а также Betula rotundifolia – 10 %, B. fruticosa – %. Полнота кустарникового покрова колеблется от 30 % (грунтовая наледь флювиогля циальных отложений дна долины) до 70 % (речная наледь). На грунтовой наледи высота кустарникового яруса 30–70 см, на речной наледи – до 150 см.

Травяной покров разрежен. Наиболее часто встречаются виды семейств As teraceae (10 видов), Poaceae (8), Cyperaceae (5), реже виды семейств Rosaceae, Fa baceae, Onagraceae, Apiaceae, Pyrolaceae, Caryophyllaceae, Pinaceae. Единично встречаются следующие виды: Polygonum viviparum, Swertia marginata, Castilleja pallida, Parnassia palustris, Lonicera altaica, Polemonium coeruleum, Campanula ro tundifolia [9]. Широко распространен на наледных площадках хвощ – Eguisetum variegatum, особенно обильно, до 50 %, встречается на грунтовой наледи.

Здесь хорошо выражен моховой покров, где встречаются: Sanionia uncinata, Brachythecium turgidum, Syntrichia ruralis, Tortella tortuosa, Tortella fragilis, Ditrichum flexicaule, Philonotis fontana, Bryum creberrimum, Bryum turbinatum и др.

Итак, на исследованных наледных участках в зоне ежегодного образования на ледей зафиксировано 60 видов высших сосудистых растений из 22 семейств и 39 родов. Из-за короткого вегетационного периода на наледных участках преобла дают многолетние растения. Древесный ярус и травянистая растительность при мощных ледяных покровах не могут существовать из-за их малой теплопроводно сти и неблагоприятного температурного режима зимой. Широкое выявление зарос лей кустарников можно объяснить своебразием условий наледных местоположе ний. Только хвощ и некоторые мхи могут успешно произрастать в этих условиях.

Литература 1. Алексеев В.Р. Наледи и наледные процессы (вопросы классификации и терминологии). Новоси бирск: Наука, 1978. 188 с.

2. Быков Н.И. Растительные индикаторы наледных процессов на Алтае // География и природо пользование Сибири. Вып. 3. Барнаул: Изд-во АГУ, 1999. С. 61–78.

3. Гляциологический словарь. Л.: ГИМИЗ, 1976. 247 с.

4. Душкин М.А., Мерзляков И.М. Наледи в верховьях долин Северо-Чуйского хребта в Центральном Алтае // Гляциология Алтая. Вып. 5. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1976. С. 35–41.

5. Закономерности развития наледных процесоов в Западной Сибири // Заключительный отчет.

№ гос. Рег. 78074427. Инв. № Б 862800. Томск, 1980.

6. Нарожный Ю.К. Приледниковые наледи как показатель динамических запасов воды в ледниках // Ледники и климат Сибири. Томск, 1987. С. 152–154.

7. Нарожный Ю.К. Формирование и режим наледей в горно-ледниковых долинах Центрального Алтая // Вопросы географии Сибири. Томск, 1997. Вып. 22. С. 129–137.

8. Тронов М.В., Тронова Л.Б., Белова Н.Н. Основные черты климата горноледникового бассейна Актру // Гляциология Алтая. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1965. Вып. 4. С. 3–48.

9. Тимошок Е.E., Нарожный Ю.К., Диркс М.Н. и др. Динамика ледников и формирование расти тельности на молодых моренах Центрального Алтая. Томск: Изд-во НТЛ, 2008. 208 с.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая ГИДРОГРАФИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕРРИТОРИИ АЛТАЙСКОГО ГОРНОГО ОКРУГА В XVIII в.

Ант. А. Малолетко В XVIII в. на территории Алтайского горного округа был организован ряд крупных гидрографиче ских экспедиций. Данные экспедиции исследовали реки с целью выявления подходящих водных транс портных путей.

THERE WERE THE HYDROGRAPHICAL EXPEDITIONS ON THE TERRITORY OF THE MOUNTAIN ALTAY REGION AT THE 18 CENTURY Ant.A. Maloletko At the 18 century a few of the important hydrographical expeditions were organized on the territory of the mountain Altay region. Those expeditions explored the suitable water roads for the transport.

В первой половине XVIII в. в Алтайском горном округе людьми уральского промышленника Акинфия Демидова были обнаружены значительные месторожде ния драгоценных и цветных металлов. С этого момента стали организовываться поисковые экспедиции, которые получали новые физико-географические, карто графические и гидрографические данные о территории округа. Одним из первых организаторов крупной гидрографической экспедиции стал геодезии прапорщик Пимен Старцов.

По указу императрицы Елизаветы Петровны от 1 мая 1747 г. было предписано сделать следующее: «…реку Алею которая вершины свои имеет близь Колывани и Шульбы розчистить от наносных дерев штоб свободный ход был судам для воски роштейну на Барнаул також и руд которых в колыване и в шульбе разплавливать на роштейн не успеетца…» [3. Л. 5–7 об]. С этой целью с екатеринбургских заво дов Демидова на барнаульский завод был прикомандирован Пимен Старцов, перед которым колывано-воскресенское горное начальство 11 мая 1749 г. поставило за дачу произвести гидрографическое исследование р. Алей от ее верховьев (устья правого притока р. Корболиха) до впадения в р. Обь. Затем от Колывано Воскресенского горного начальства поступило предложение найти и исследовать альтернативный водный транспортный путь. Таким путем стала р. Чарыш. В ре зультате этого летом 1747 г. Старцов получил о реках Алей и Чарыш основные гидрографические данные: о сезонном уровне воды, скорости течения, наличии мелей и коршняка (стволов деревьев, торчащих из воды), меандрировании. В ре зультате данной экспедиции были созданы и представлены колывано воскресенскому горному начальству два чертежа и подробное описание обеих рек (рис. 1).

После разгрома Джунгарского ханства в 1757–1758 гг. Цинская китайская им перия стала претендовать на территорию, ранее занимаемую Джунгарией, в резуль Секция 3. Гидрология и метеорология тате чего продолжались набеги цинских отрядов на русские селения юга Алтая. В связи с такими обстоятельствами правительство Российской империи приняло ре шение создать новую оборонительную линию. Эта линия должна была протянуться «от устькаменогорской крепости по реке бухтарме и далее до телецкого озера…»

[1. Л. 20–22], а точнее, до места впадения в него р. Башкаус, обезопасив тем самым обширную территорию южной части Алтайского горного округа. С этой целью в 1759–1761 гг. было организовано несколько крупномасштабных экспедиций, от дельные партии которых возглавляли инженер-майор Петрулин, инженер-капитан Плутов и инженер-квартирмейстер Карцев. Во время этих экспедиций должны бы ли быть исследованы малоизвестные районы по рекам Бухтарме, Катуни, Бии, а также по их притокам с целью нахождения удобных мест для строительства укреп лений, земель для хлебопашества и планирования путей сообщения. Но, помимо этого, был получен богатый материал по гидрографии, физической географии и организована картографическая съемка обширного района Алтайского горного ок руга. Здесь гидрографические данные были представлены следующим образом:

описывались общее направление течения каждой реки, их глубина и ширина, ско рость течения, наличие мелей, перекатов и порогов, а также пригодность к судо ходству.

Рис. 1. Маршруты гидрографических экспедиций:

1 – П. Старцов, 2 – В. Петрулин;

3 – И. Черницын В 1775 г. берггешвореном Иваном Черницыным продолжились исследования рек Чарыш и Локтевка с целью выявления их пригодности для сплава руды. Вось мого марта 1775 г. Черницын докладывал, что большие суда вверх по р. Чарыш могут доходить лишь до д. Тугозвоново. От д. Тугозвоново вверх по Алею возмо жен ход только на малых судах, так как препятствуют мели и заломы. Для того чтобы малые суда могли ходить и по р. Локтевке, Черницын предлагал «...построить сколько надобно будет для повышения воды слюзов (коих в рассуж дении невесьма быстрого течения и не ниских берегов думаю потребуется немно го)…» [2. Л. 18–19]. Таким образом, предлагалось организовать прохождение судов до оз. Колывань, даже в случае сухого года, когда реки сильно мелели.

В результате своей работы Черницын представил подробные чертежи рек Лок тевка и Чарыш. На них подробно обозначались шлюзы, необходимые для подъёма уровня воды в р. Локтевка. Но так как берега реки оказались недостаточно высоки 176 Актуальные вопросы географии и геологии ми, необходимо было возводить большое количество шлюзов, а это было признано как дорогостоящее и невыгодное предприятие.

В 1781 г. для осмотра р. Чарыш Канцелярией Колывано-Воскресенских заво дов был направлен обергиттенфервальтер Чулков. В своем рапорте о течении р. Чарыш он говорил, что судовой ход затруднен из-за большого количества рука вов и перекатов, а также из-за интенсивного размытия берегов. По окончании ис следования Чулковым был сделан следующий вывод о судоходности реки: «…и Чарыш неменее к тому удобна: но только чтоб суда вверх поной взводить не далее как до луговского станца где и прежде была судовая пристань мазанки называе мая» [4. Л. 73–75].

Таким образом, в течение XVIII в. во время постепенного проникновения рус ских вглубь Алтайского горного округа, поиска новых речных транспортных путей и практического интереса, был получен богатый гидрографический материал. Бла годаря этим данным мы имеем четкое представление о наблюдаемых в то время русловых процессах, сезонных колебаниях речного стока, особенностях течения и пригодности рек к судоходству, а также обладаем богатым картографическим и физико-географическим материалом.

Литература 1. Центр хранения архивных фондов Алтайского края (ЦХАФАК). Ф. 1. Оп. 1. Д. 373. Т. 1.

2. ЦХАФАК. Ф. 1. Оп. 1. Д. 685. Т. 1.

3. ЦХАФАК. Ф. 163. Оп. 1. Д. 59.

4. ЦХАФАК. Ф. 169. Оп. 1. Д. 11.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая РЕКОНСТРУКЦИЯ ГИДРОЛОГИЧЕСКОГО РЕЖИМА ОЗЕР И РЕК ЛЕСОСТЕПИ И СТЕПИ АЛТАЙСКОГО КРАЯ НА ОСНОВЕ ДЕНДРОХРОНОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ Н.В. Малышева Рассмотрена возможность восстановления гидрологического режима рек и озер южной лесосте пи и степи Алтайского края на основе хронологий ширины годичных колец сосны (Pinus sylvestris L.) ленточных боров. Проведены реконструкции колебаний уровня оз. Кулундинского и расхода воды р. Кас мала в XIX–XX вв.

RECONSTRUCTION OF HYDROLOGICAL REGIME OF FOREST-STEPPE AND STEPPE LAKES AND RIVERS OF THE ALTAI TERRITORY ON THE BASIS OF DENDROCHRONOLOGICAL DATA N.V. Malysheva The possibility of rebuilding the hydrological regime of rivers and lakes in the southern forest-steppe and steppe of the Altai territory on the basis of chronologies of tree rings width of pine (Pinus sylvestris L.) of belt pine forests is considered. The reconstructions of lake-level fluctuations of Kulundinskoe Lake and flow quan tity of Kasmala River in XIX–XX centuries are carried out.

Динамика водности рек и озер, расположенных в лесостепной и степной зонах, является показателем колебания общей увлажненности территории. Изменение уровня воды озер и объемов речного стока находится в прямой зависимости от гидротермического режима в их бассейнах (Нехайчик, 1965). Исследование связей этих природных процессов с радиальным ростом деревьев позволило не только выявить закономерности функционирования компонентов геосистемы, но и произ вести реконструкции колебания гидрологического режима территории (Пакальнис, 1972;

Дробот, 1990), тесно связанного с климатическим. В работе были использо ваны значения уровней озер Алтайского края: Кулундинского и Горького Перешеечного;

расход воды рек Бурла, Кулунда, Касмала, а также 23 обобщенных хронологий индексов ширины годичного кольца сосны обыкновенной (Pinus sylves tris L.) ленточных боров, расположенных на юге Западной Сибири.

Изменение прироста деревьев и колебание гидрологических характеристик ли митируются одним фактором – гидротермическим режимом территории. Уменьше ние осадков в засушливых условиях сдерживает радиальный прирост дерева, а также способствует снижению уровня озера и объемов стока рек. Установив климатически опосредованную связь между хронологиями сосны и рядами уровня озер и стока рек, мы можем проводить реконструкции гидрологических показателей в прошлом. Сто ит отметить, что при поиске связей в функционировании разномасштабных систем следует учитывать асинхронность реакции на внешние факторы.

Колебание уровня озер происходит более инертно с запаздыванием на 1–2 года по отношению к изменчивости ширины годичных колец деревьев. Максимально высокие связи рядов прироста и уровней озер отмечаются на следующий год отно 178 Актуальные вопросы географии и геологии сительно года формирования годичного кольца и сохраняются на второй год.

Большая акватория Кулундинского озера (740 км2) и тот факт, что оно расположено в открытой степи в удалении от ленточных боров, определяют слабые связи его уровня с хронологиями сосны (r = 0,5–0,67), в отличие от оз. Горького Перешеечного, расположенного в южной части Барнаульского бора (коэффициент корреляции до 0,8).

Расход воды рек Кулундинской степи и прилегающей лесостепной зоны – бо лее динамичный гидрологический показатель. Значимые связи прироста сосны ленточных боров и объемов стока рек Бурла, Кулунда, Касмала (протекающих в одноименных боровых лентах) наблюдаются преимущественно в один и тот же год. Наиболее тесные связи хронологий отмечены с расходом воды рек с июня по сентябрь.

Проведенный анализ показал высокую чувствительность древесно-кольцевых рядов к внешним (климатическим) изменениям, которая выражается в высоких значениях коэффициентов корреляции. Это позволило восстановить среднегодо вой уровень воды Кулундинского озера и объемов расхода воды р. Касмала. Ре конструкция уровня оз. Кулундинского (рис. 1) проведена на основе хронологии Угловского района (r = 0,67;

R2 = 0,45). Анализируя колебание уровня воды бес сточного озера как интегрированного показателя увлажнения, можно обозначить периоды повышения и понижения увлажнения для данной территории. Повы шение уровня отмечено ~ с 70-х гг. ХIX в. до конца века;

в 20-х гг.;

с середины 40-х гг. до начала 50-х гг. Пониженный уровень озера отмечен преимущественно в первой половине ХХ в. (~1900–1920 гг. и с конца 20-х по начало 40-х гг.;

в 50–60-е гг.).

С 70-х гг. ХХ в. фиксируется некоторое выравнивание многолетнего тренда изменения уровня оз. Кулундинского.

Рис. 1. Реконструкция уровенного режима оз. Кулундинского На основе восстановленного ряда расхода воды р. Касмала (по гидрологическо му посту Рогозиха на основе древесно-кольцевой хронологии Мамонтовского рай она;

r= 0,61;

R2= 0,37) были обозначены периоды колебания стока реки. Минималь ный сток отмечался в XIX в. до 70-х гг. В многолетнем колебании расхода р. Касмала выделяются также периоды его уменьшения (с 90-х гг. XIX в. по начало 20-х гг., в 40-х и 50-х гг.) и увеличения (80-е гг. XIX в. и в 20–30-х гг. ХХ в.). С 70-х гг. ХХ в.

по настоящее время отмечена стабилизация стока р. Касмала, при которой имеют место кратковременные как положительные, так и отрицательные колебания расхо дов воды.

Таким образом, чувствительные древесно-кольцевые хронологии, построенные для контактной зоны лес–степь, имеют высокий индикационный потенциал для реконструкции как климатического, так и гидрологического режимов территории.

Секция 3. Гидрология и метеорология Литература 1. Нехайчик В.П. Влияние колебаний общей увлажненности Кулундинской степи на водный баланс Кулундинского озера // Известия ВГО. 1965. Т. 97, вып. 1. С. 7577.

2. Дробот В.В., Назаренко А.С. Использование дендроклиматической информации для долгосроч ных прогнозов максимумов речного стока в Прибайкалье // География и природные ресурсы. 1990. № 3.

С. 7177.

3. Пакальнис Р.Ю. Применение методов дендроклиматологии при определении колебаний уровня воды озер в условиях Восточной Литвы // Дендроклиматохронология и радиоуглерод: матер. Второго Всесоюз. совещ. по дендрохронологии и дендроклиматологии. Каунас, 1972. С. 198204.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая ИЗМЕНЧИВОСТЬ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН В СЕВЕРНОЙ АТЛАНТИКЕ Е.И. Морару, И.И. Ипполитов, С.В. Логинов Анализируется годовой ход гидрометеорологических величин в энергоактивных зонах и внутренних морях Северной Атлантики. Выявляется связь выбранных характеристик с солнечной активностью при помощи нескольких методов спектрального анализа.

THE VARIABILITY OF HYDROMETEOROLOGICAL VARIABLES IN THE NORTHERN ATLANTIC E.I. Moraru, I.I. Ippolitov, S.V. Loginov The annual variations of hidrometeorological variables in selected zones and the internal seas of North ern Atlantic is analyzed. By means of several methods of the spectral analysis reveals the relationship between selected characteristics and solar activity.

Изменчивость гидрометеорологических величин играет важную роль среди ос новных климатически значимых сигналов в системе океан–атмосфера. Для описа ния такой изменчивости в Атлантике были выбраны следующие пространственные районы: район 0 расположен на экваторе, районы 1–3 выбраны так, чтобы соответ ствовать известным энергоактивным зонам океана (ЭАЗО): Бермудской, Ньюфа ундлендской и Норвежской (рис. 1, а).

Рис. 1. Исследуемые районы в Северной Атлантике Кроме того, были рассмотрены 3 зоны «внутренних» водоемов: Средиземного, Чёрного и Каспийского морей (рис. 1, б).

Для анализа использовались среднемесячные данные с пространственным раз решением 1° 1° (реанализ ICOADS, http://icoads.noaa.gov/data.icoads.html) за 1960–2009 гг., описывающие температуру воздуха и поверхности океана, давление приповерхностного воздуха, удельные влажности воздуха вблизи поверхности океана и на уровне 2 м, а также потоки явного (S) и скрытого (LE) тепла. В качест ве возможного форсинга для возбуждения колебаний в рядах температуры поверх ности океана, температуры воздуха и давления рассматривалась изменчивость в Секция 3. Гидрология и метеорология солнечной активности (числа Вольфа W, ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/STP/ SO LAR_DATA) [1].

Сравнение данных реанализа с результатами наблюдений, взятыми из [2], по казывает, что среднемесячный и среднегодовой ход метеорологических величин в основном совпадают.

Годовой ход температуры поверхности океана, потоков явного и скрытого теп ла для Бермудской ЭАЗО представлен на рис. 2. Аналогичное поведение годовой изменчивости исследуемых величин наблюдается во внутренних морях Северной Атлантики.

Рис. 2. Годовой ход температуры поверхности океана (а), потока явного (б) и скрытого (в) тепла в Бермудской ЭАЗО Анализ годового хода гидрометеорологических величин показывает, что в рай онах, связанных с течением Гольфстрим, максимальный теплообмен и влагообмен приходится на зимний период года, а минимальный – на летний период. При дви жении с севера на юг годовой ход величин становится менее выраженным, а на экваторе он практически отсутствует.

Для выявления форсинга, возбуждающего низкочастотные колебания (~11 лет) выбранных характеристик, применялось несколько методов спектрального анализа.

Временные ряды среднемесячных значений этих величин подвергались процедуре вейвлет-преобразования, так же рассчитывались спектры Гильберта–Хуанга (HHT) и Фурье. Кратно-масштабный анализ давал матрицы коэффициентов Cx(a,b). Далее на основе попарных сочетаний матриц Cx(a,b) и Cy(a,b) вычислялись спектры коге рентности колебаний K(a,b) и соответствующие фазовые спектры F(a,b), позво ляющие определить связанность и взаимную обусловленность колебаний одинако вого масштаба в рядах характеристик форсинга, с одной стороны, и в рядах гидро метеорологических величин – с другой. Пример подобного расчета (уровень зна чимости 0,05) приведен на рис. 3.

Рис. 3. Спектры F и K: а – температуры воздуха (Бермуды, сентябрь);

б – температуры поверхности океана (Ньюфаундлендский район, декабрь) Из анализа рис. 3 а следует, что можно говорить о связи чисел Вольфа с темпе ратурой воздуха в Бермудах: высокая степень когерентности 0,9 и фаза, близкая к нулю. Такая же высокая связь температуры поверхности океана с солнечной актив ностью отмечается для Ньюфаундлендского района, но с постоянной фазовой за держкой ~5 лет (рис. 3, б).

182 Актуальные вопросы географии и геологии Чтобы улучшить разрешение по спектру на коротком интервале (49 лет), мы применили преобразование Гильберта – Хуанга (HHT). HHT принципиально отли чается от прочих методов отсутствием ограничения на частотно-временное разре шение, а также полной адаптивностью, поскольку разложение определяется ло кальными свойствами самого сигнала [3]. Применение HHT к короткому ряду по зволило выделить основные максимумы в спектре солнечной активности на интер вале 10–12 лет. Далее проводилось сравнение спектров HHT чисел Вольфа и гид рометеорологических величин.

По результатам спектрального анализа мы проанализировали связь солнечной активности с различными гидрометеорологическими величинами в разные времен ные периоды. Данная связь нерегулярна и выражена лишь в отдельные месяцы.

Наиболее часто она проявляется в Ньюфаундлендском районе. Наибольшую связь (K»0,7–0,9) с солнечной активностью можно видеть у температуры воздуха и дав ления.

В результате проделанной работы можно сделать следующие выводы:

1. Во всех районах теплообмен и влагооборот направлены из океана в атмосфе ру, за исключением второй энергоактивной зоны. Годовой ход потоков явного и скрытого тепла внутренних водоёмов совпадает с Бермудской ЭАЗO.

2. Вейвлет-анализ показывает, что максимальная связь между 11-летними ко лебаниями sst и солнечной активностью проявляется в Бермудской ЭАЗО. К северу и югу связь ослабевает. Во внутренних водоёмах увеличивается количество меся цев, в которых эта связь возникает с запада на восток. Подобное поведение наблю дается при влиянии солнечной активности на потоки скрытого и явного тепла.

Литература 1. Ипполитов И.И., Кабанов М.В., Логинов С.В. Вейвлет-преобразования при анализе природно климатических изменений // Оптика атмосферы и океана 2002. Т. 15, № 1. С. 21–28.

2. Kostianoy A.G., Kosarev A.N. The Caspian Sea Environment // The Handbook of Environmental Chem istry. Vol. 5: Water Pollution. Part 5P., Berlin;

Heidelberg;

New York: Springer-Verlag, 2005. Р. 271.

3. The Hilbert-Huang transform and its applications / ed. Norden E. Huang, Samuel S.P. Shen. Interdisci plinary mathematical sciences. Vol. 5. World Scientific. USA, Canada, 2005. P. 324.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая НЕКОТОРЫЕ ВОПРОСЫ ОЦЕНКИ КАЧЕСТВА МОДЕЛИ WRF Д.П. Нахтигалова, Л.И. Кижнер Работа содержит результаты оценки прогноза сильных морозов, выполненного с помощью моде ли WRF. Для территории Западной Сибири такой тип прогноза был выполнен впервые.

SOME QUESTIONS OF EVALUATION OF QUALITY MODELS WRF D.P. Nahtigalova, L.I. Kizhner The work includes an assessment of prognosis of severe frosts, performed by the model WRF. For the ter ritory of Western Siberia, this type of prediction was made for the first time.

В последние годы мировое метеорологическое сообщество достигло значи тельных успехов в развитии технологий численного прогноза погоды на основе гидродинамических моделей атмосферы. Одним из преимуществ численных мето дов прогнозирования по сравнению с синоптическими методами является большая детализация прогнозируемых величин в пространстве и во времени.

В данной работе были выполнены прогнозы температуры воздуха для Томской облас ти с использованием численной прогностической модели WRF, разработанной в США. В качестве начальных данных использованы поля американского объективного анализа (реа нализа) и боковые граничные условия из глобальных моделей США (NCEP) [1]. Модель WRF включает довольно совершенную систему учета разнообразных притоков тепла и неадиабатических факторов и используется в качестве прогностической во многих странах [2]. Для территории Западной Сибири такой тип прогноза был выполнен впервые.

Была проведена оценка точности прогнозов температуры воздуха по этой модели.

Оценка прогнозов проводилась по пяти станциям Томской области за период с 23 по января 1999 г. Период характеризовался аномально низкими температурами. Получены два прогноза температуры воздуха по модели, а также рассмотрен реанализ, исполь зуемый в данном прогнозе. Прогнозы сравнивались с фактической температурой воз духа, которая наблюдалась на станциях. Различия прогнозов по WRF состоят в том, что к каждому из них был подобран определенный набор параметризаций (табл. 1).

Таблица Параметризации, выбранные для прогнозов сильного мороза Параметры атмосферы Прогноз первый Прогноз второй Микрофизика Схема Лина Схема Лина Облака Схема Кейна – Фритца Схема Grell – Devenyi Коротковолновая радиация Схема Дадья Схема Дадья Длинноволновая радиация Схема RRTM Схема RRTM Схема TKE Мейлора –Ямада – Схема TKE Мейлора –Ямада – Пограничный слой Джанича Джанича Поверхность земли Модель земной поверхности OSU Модель земной поверхности OSU Влияние облаков на сол 1 нечную радиацию Снежный покров 0 Потоки влажности и тепла 1 от поверхности Поверхностный слой Схема Джанича Подобие Монина – Обухова Примечание. 1 – влияние данного параметра учитывалось;

0 – влияние параметра не учитывалось.

184 Актуальные вопросы географии и геологии Проведен сравнительный анализ температуры воздуха двух прогнозов по мо дели реанализа и фактической. Были рассчитаны характеристики успешности про гнозов: средняя ошибка (табл. 2), средняя квадратическая ошибка (табл. 3) [2].

Из табл. 2 видно, что для всех станций первый прогноз дает бльшую среднюю ошиб ку: в среднем по всем станциям она составила 8 oC. Прогностическая температура на всех станциях завышена, максимальное завышение отмечается на станции Ванжиль-Кынак.

Таблица Средняя ошибка прогнозов, °C Станция Первый прогноз Реанализ Второй прогноз Томск 5,5 1,9 0, Колпашево 8,4 4,5 –0, Ванжиль-Кынак 10,2 3,5 –0, Пудино 5,5 3,1 –0, Александровское 10,2 6,6 2, Средн. по станциям 8,0 3,9 0, Данные реанализа также завышены на всех станциях относительно фактически заре гистрированной температуры. Среднее завышение по всем станциям составило 3,9 °C.

Второй прогноз существенно точнее: средняя разница фактической и прогностиче ской температуры на станциях составила 0,4 °C. Прогностическая температура на стан циях Томск и Александровское завышена, максимальное завышение отмечается на стан ции Александровское. На остальных станциях модель WRF занижает температуру воз духа, максимальное занижение – на станции Ванжиль-Кынак. Таким образом, опираясь на среднюю ошибку, можно сказать, что первый прогноз минимальной температуры по WRF является наименее успешным и его использование на практике нецелесообразно.

Таблица Средняя квадратическая ошибка прогнозов, °C Станция Первый прогноз Реанализ Второй прогноз Томск 6,2 2,4 3, Колпашево 9,0 5,2 3, Ванжиль-Кынак 10,4 4,1 1, Пудино 6,0 3,7 4, Александровское 10,3 7,1 4, Средн. по станциям 8,4 4,5 3, В соответствии с табл. 3 средняя квадратическая ошибка существенно больше у первого прогноза, чем у второго.

В результате выполненной работы можно сделать выводы:

1. Качество прогноза температуры воздуха по модели WRF зависит от исход ных данных (реанализа), а также правильно подобранных параметризаций.

2. Для территории Томской области неучет снежного покрова (первый прогноз) в зимний период приводит к ошибкам в прогнозе температуры до 10 oC.

3. Точность второго прогноза температуры, который был выполнен с учетом реальных параметризаций, можно считать удовлетворительной: средняя ошибка составила до 1,5 oC, средняя квадратическая ошибка – до 2,6 oC.

4. В дальнейшем следует продолжить работу по оценке возможностей модели при прогнозе температуры в другие сезоны, а также других метеовеличин и атмо сферных явлений.

Литература 1. Вельтищев Н.Ф., Жупанов В.Д. Информация о модели общего пользования WRF-NMM / Под ред. В.А. Анцыповича. М.: Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Главный вычислительный центр, 2007.

2. Багров А.Н. Сравнительная оценка успешности прогнозов элементов погоды на основе ряда оте чественных и зарубежных моделей атмосферы различного масштаба // Результаты испытания новых и усовершенствованных технологий, моделей и методов гидрометеорологических прогнозов: Информа ционный сборник № 35 / Под ред. Г.К. Веселовой. М.: ГМЦ РФ, 2008. С. 3–20.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая ОЦЕНКА КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ БЕЗМОРОЗНОГО ПЕРИОДА г. ТОМСКА О.В. Носырева Представлены результаты исследования временных показателей безморозного периода. Осуще ствлена оценка тенденций изменчивости указанных характеристик.

ANALYSIS OF CLIMATIC CONDITIONS OF FROST-FREE PERIOD IN TOMSK O.V. Nosyreva Results of study of frost-free period temporal indices are presented in this paper. Tendencies of variation of the characteristics mentioned are analysed.

В исследовании теплового режима атмосферы необходим особый подход для целей агрометеорологии, обслуживания энергетического сектора и жилищно-коммунального хозяйства. Климатическая составляющая сельскохозяйственного производства во многом определяется метеорологическими условиями начала безморозного периода, основными характеристиками которого являются даты устойчивого перехода температуры воздуха через 0 °С (выявляемые по методике А.В. Федорова), а также периоды установления этих дат (расчет от первой даты появления, 0 °С, до даты устойчивого перехода) [1].

В данной работе проанализированы их многолетние характеристики. В качест ве исходных использованы данные о среднесуточной температуре воздуха и осад ках станции Томск с 1936 по 2005 г.

Среднемноголетние величины характеристик представлены в табл. 1. Так, средняя дата наступления безморозного периода весной – 12 апреля, а средняя дата окончания безморозного периода осенью – 20 октября.

Таблица Средние значения характеристик за период устойчивого перехода температуры воздуха через 0 °С на станции Томск Дата перехода Дата перехода Продолжительность Характеристики Среднее наименьшее 30 марта 9 окт. значение Среднее значение 12 апр. 20 окт. Среднее наибольшее 26 апр. 31 окт. В табл. 2 представлены средние значения характеристик по пятилетиям. Сум мы температур и суммы осадков имеют незначительные отклонения от нормы в те чение всего периода наблюдений. Это можно наблюдать и на рис. 1. Однако с 11-го пятилетия (1986–1990 гг.) отмечается тенденция роста, которая продолжается до 14-го пятилетия. Таким же образом можно охарактеризовать и продолжительность периода, и дату перехода осенью. Обратная ситуация наблюдается у даты перехода весной: с 1986 по 2005 г. происходит ее уменьшение, т.е. за счет увеличения сумм температур воздуха продолжительность безморозного периода растет.

186 Актуальные вопросы географии и геологии Таблица Средние значения характеристик по пятилетиям за период устойчивого перехода температуры воздуха через 0 °С на станции Томск Продолжи Длительность Длительность № Сумма осадков, Сумма температур Дата перехода Дата перехода тельность Период, гг. перехода перехода п/п мм воздуха, °С весной осенью периода, весной, дни осенью, дни дни 1 1936–1940 330,4 2119,0 15 апр. 14 окт. 183 24 2 1941–1945 392,6 2278,3 10 апр. 20 окт. 194 12 3 1946–1950 415,6 2133,1 11 апр. 22 окт. 194 35 4 1951–1955 300,8 2329,7 14 апр. 23 окт. 193 22 5 1956–1960 331,9 2127,1 20 апр. 23 окт. 187 19 6 1961–1965 296,8 2300,1 14 апр. 18 окт. 188 24 7 1966–1970 338,8 2150,4 15 апр. 17 окт. 185 25 8 1971–1975 365,6 2122,5 5 апр. 18 окт. 197 16 9 1976–1980 320,5 2239,5 14 апр. 18 окт. 188 23 10 1981–1985 309,0 2192,2 15 апр. 16 окт. 185 24 11 1986–1990 352,1 2237,5 6 апр. 21 окт. 198 23 12 1991–1995 363,5 2328,2 6 апр. 27 окт. 205 22 13 1996–2000 338,7 2290,0 10 апр. 17 окт. 191 25 14 2001–2005 390,7 2401,0 7 апр. 26 окт. 203 34 Секция 3. Гидрология и метеорология Томск °С мм 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 Сумм а температур воздуха °С, Сумм а осадков, м м Рис. 1. Временной ход сумм среднесуточных температур и осадков за период перехода температуры через 0 °С а б дни дни 230 180 - - - - - Рис. 2. Продолжительность безморозного периода (а);

б – отклонение продолжительности безморозного периода от среднего ( – 13 дней) На рис. 2 показано изменение продолжительности безморозного периода в ис следуемый период (а). Из рис. 2, б видно, что отклонение от нормы незначитель ное. Практически весь ряд находится в пределах, не превышающих.

Результаты данного исследования позволяют глубже и детальнее понять дина мику и структурные особенности начала безморозного периода, который имеет множество прикладных аспектов (начало сезона повышенной пожароопасности, вегетационного сезона, окончание активного отопительного сезона и др.) на юге Западной Сибири [2].

Литература 1. Грингоф И.Г., Пасечнюк А.Д. Агрометеорология и агрометеорологические наблюдения.

СПб.: Гидрометеоиздат, 2005. 552 с.

2. Климат России / Под ред. Н.В. Кобышевой. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. 656 с.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая ДИНАМИКА ВНУТРИГОДОВОГО РЕЖИМА СТОКА РЕК ЮГА ЗАПАДНОЙ СИБИРИ С.В. Паромов, Л.Н. Шантыкова Выполнена оценка степени влияния климатических характеристик на изменение внутригодового режима стока рек юга Западной Сибири и Алтая.

DYNAMICS OF THE INTRAANNUAL MODE OF THE DRAIN OF THE RIVERS OF THE SOUTH WESTERN SIBERIA S.V. Paromov, L.N. Shantykova The estimation of degree of influence of climatic characteristics on change intraannual a mode of a drain of the rivers of the south of Western Siberia and Altai is executed.

Природные воды формируют естественные ландшафты, взаимодействуют с ок ружающей средой и тем самым определяют её динамику и качество, с другой сто роны, водные ресурсы являются основой для развития хозяйственной и социально исторической инфраструктуры страны. Наиболее эксплуатируются запасы воды в речных руслах – речной сток.

Основная цель работы – анализ динамики внутригодового стока рек основных стокоформирующих ландшафтов юга Западной Сибири в условиях глобального потепления климата.

Оценка текущих изменений режимных характеристик стока производилась по методу анализа однородности и тренд-анализа временных рядов. Степень однород ности параметров стока осуществлялась на основе сравнения двух временных пе риодов: 1950–1979 и 1980–2005 гг. Первый период выбран в качестве базового, так как приземная температура воздуха близка к климатической норме, в то время как второй отражает значительное потепление климата начиная с 1980 г.

Предметом изучения являются семь рек, водосборы которых отличает разный набор ландшафтов: высокогорье, среднегорье и низкогорье Горного Алтая, степи равнинного Алтая, лесостепная зона Западной Сибири, заболоченные территории Васюганья. Исходные данные по стоку взяты из наблюдений на стационарной сети Росгидромета с периодом более 40 лет.

Современный внутригодовой режим стока был рассмотрен авторами в трудах Всероссийской научной конференции «Теоретические и прикладные вопросы со временной географии», проходившей с 20 по 22 апреля 2009 г. в г. Томске [6].

Внутригодовой режим стока рек высокогорья характеризуется длительным летним половодьем и преобладанием снежно-ледникового питания, реки среднего рья – весенне-летним половодьем и снеговым питанием, реки низкогорья – весен не-летним половодьем, паводками в теплое время года и смешанным снегодожде вым питанием. Степные реки рассматриваемой местности имеют короткое весен Секция 3. Гидрология и метеорология нее половодье и преимущественно снеговое питание. На реках лесостепной зоны Западной Сибири наблюдается весеннее половодье, паводки в теплое время года, а питание смешанное снегодождевое, с преобладанием снегового. Реки таежной зоны также имеют весеннее половодье и паводки в теплое время года, но с более существен ной долей дождевого питания. Основная составляющая годового стока – это весеннее половодье, за время которого проходит от 89,8 до 43,8 % годового стока. Зимняя ме жень – это период минимальных среднемесячных расходов воды. Она наиболее полно водна на реках лесостепной зоны (15,7 % от годового стока), а наименьшая водность, вплоть до перемерзания, наблюдается на реках степной зоны – всего 1,12 %.

Формирование внутригодового режима стока происходит под действием цело го комплекса факторов: соотношение источников питания, сезонное распределение осадков, интенсивность снеготаяния и водоотдачи из снежного покрова и почво грунтов речного бассейна. Все эти факторы напрямую связаны с атмосферной цир куляцией, которая претерпевает изменения благодаря воздействию внешней среды.

Тенденция к потеплению, начавшаяся в конце 60-х – начале 70-х гг., стала наибо лее выраженной во второй половине 80-х и 90-е гг., которые относятся к самому теплому периоду прошедшего столетия. В Северном полушарии произошло потеп ление в среднем на 2 °С, что вызвало и перераспределение осадков [3].

В качестве интегрального показателя внутригодового распределения стока был использован коэффициент естественной зарегулированности, который представля ет собой долю базисного стока в годовом [2]. Для всех исследуемых рек были вычис лены его годовые значения и проведен анализ его временной динамики (таблица).

Реки Горного Алтая (Кучерла, Урсул, Иша). Они имеют общую тенденцию умень шения водности половодья и зимней межени. При этом максимальная водность снижает ся более интенсивно, чем в меженный период, поэтому доля меженного стока увеличива ется на общем фоне его падения. Отмеченная тенденция обусловила незначительное уве личение коэффициента естественной зарегулированности стока. Причины выявленных изменений в водности половодья и межени следующие: а) общее уменьшение зимних осадков в нижних частях бассейнов рек;

б) увеличение объема талых ледниковых вод по причине повышения летних температур воздуха [4] не может компенсировать нехватку талых вод сезонного снежного покрова;

в) рост жидких летних осадков, которые в горно ледниковых бассейнах способствуют не увеличению, а снижению расходов воды [5];

г) водность межени снижается по причине сокращения грунтового питания за счет умень шения запасов аккумулированных в осыпях и моренных отложениях талых вод.

Реки лесостепной зоны Западной Сибири (Бердь, Большой Улуй). Можно пред положить, что основная причина отмеченных сдвигов во внутригодовом режиме стока (табл. 1) – это рост дождевого питания за счет осенних обложных дождей, приводящих не только к увеличению расходов воды осенних месяцев, но и к росту запасов грунтовых вод, питающих реки зимой. Это подтверждается статистически значимым ростом коэффициента естественной зарегулированности.

Реки степного Алтая (Бурла). Антропогенная нагрузка на водные ресурсы таких территорий весьма значительная. В основном речной сток используется для сельского хозяйства (орошение) и водоснабжения. Поэтому отдельно оценить степень влияния хо зяйственной деятельности человека и климатических изменений на внутригодовой ре жим стока весьма затруднительно. В связи с этим возможные изменения водных ресур сов Кулундинской степи, анализируемые по стоку р. Бурла, оценены суммарно: выявлено незначительное увеличение водности всех фаз водного режима. С 80-х гг. прошлого века началась подача дополнительной воды в русло Бурлы из Оби.

190 Актуальные вопросы географии и геологии Характеристики речного стока отдельных фаз водного режима в средние по водности годы за периоды 1950–1979 и 1980–2006 гг.

Коэффициент Зимняя естественной Половодье, м /с межень, м3/с зарегулирован Река – пункт ности до после до после до после 1980 г. 1980 г. 1980 г. 1980 г. 1980 г. 1980 г.

Кучерла – 31,2 27,2 2,4 2,3 0,50 0, с. Кучерла Урсул – 30,4 27,6 4,1 3,83 0,66 0, п. Онгудай Иша – с. Усть 109,4 86,3 11,4 7,5 0,46 0, Иша Бердь – 114,9 97,7 11 13,1 0,50 0, г. Исктим Бол. Улуй – 32,8 33,3 1,6 2,2 0,42 0, п. Бол. Улуй Бурла – 8,7 11,5 0,1 0,1 0,58 0, п. Хабары Икса – 87,1 86,7 4,33 5,37 0,44 0, п. Плотниково Реки таежной зоны (Икса). Статистически значимые сдвиги в долях стока за отдельные фазы водного режима не отмечены. Но наметившаяся тенденция проти воположна той, что сложилась в реках, расположенных южнее. При значительной заболоченности водосбора отмечается общий рост водности всех фаз водного ре жима, при этом интенсивность увеличения водности летней и зимней межени в целом выше, чем аналогичный рост водности половодья, за счет увеличения зим них и годовых осадков (см. таблицу).

Таким образом, изменение климата на территории Западной Сибири, а именно, уве личение температуры практически всех сезонов года, снижение зимних осадков и незна чительный рост летних осадков [1], привело к смене внутригодового распределения сто ка рек. В целом, кроме рек южной таежной зоны, фиксируется уменьшение доли стока за половодье, сопровождающееся увеличением доли стока меженных периодов года. В аб солютных величинах наблюдается значимое снижение водности половодья при разнона правленных тенденциях изменения водности летней и зимней межени. Основное направ ление современной динамики внутригодового режима стока рек юга Западной Сибири – уменьшение водности в целом и доли половодья в частности, а также существенный рост вклада летней и зимней межени в суммарный годовой сток.

Литература 1. Галахов В.П., Белова О.Ф. Формирование поверхностного стока в условиях изменяющегося кли мата (по исследованиям в бассейне Верхней Оби). Барнаул: АГУ, 2009. 95 с.

2. Комлев А.М., Проскурина Г.В. Аналитический способ вычисления коэффициента естественной зарегулированности речного стока // Метеорология и гидрология. 1977. № 10. С. 95–100.

3. Оценочный доклад об изменениях климата [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.oko planet.su/pogoda/listpogoda/5546-ocenochnyj-doklad-ob-izmeneniyaxx-klimata-i-ix.html, свободный.

4. Паромов В.В. Изменение приземной температуры воздуха во второй половине XX века в пред горных и горных областях юга Западной Сибири // Экология пойм сибирских рек и Арктики: Труды II совещания. Томск, 2000. С. 54–61.

5. Паромов В.В., Шантыкова Л.Н. Динамика гидрометеорологических характеристик высокогорья Ал тая во второй половине XX в. // Матер. гляциологических исследований / ИГ РАН. 2001. № 90. С. 112–116.

6. Паромов С.В. Внутригодовой режим стока рек бассейна верхней и средней Оби:

пространственные и временные изменения // Теоретические и прикладные вопросы современной географии: матер. Всерос. науч. конф. 20–22 апреля 2009 г. Томск, 2009. С. 272–273.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО РЕЖИМА НА РОСТ И РАЗВИТИЕ ЛИЛИЙ В Г. ТОМСКЕ О.В. Пермякова, Л.М. Севастьянова Данная статья посвящена исследованию влияния термического режима на рост и развитие лилий в г. Томске на основе данных о температуре воздуха в тёплый период года.

INFLUENCE OF THERMAL REGIME ON GROWTH AND DEVELOPMENT OF LILYES IN TOMSK O.V. Permyakova, L.M. Sevastyanova The present paper is devoted to research of influence of thermal resources on growth and development of lilyes in Tomsk on the basis of the figures on temperature of air for the warm-period year.

Озеленение и цветочное оформление городов является одной из важных эколо гических проблем. В настоящее время всё более активно формируется новая от расль городского хозяйства – ландшафтная индустрия, способная обеспечить соз дание более комфортных условий проживания людей в городе. Эстетическая при влекательность насаждений создаёт условия для психического и физического здо ровья людей, развития творческой активности.

Наиболее распространённый вид посадки растений на улицах и площадях го рода – цветник. Применение многолетних цветочных растений, в частности лилий, позволяет создавать очень красивые цветники.

Лилия – очень изящный и изысканный многолетник, который цветёт в Томске в июле – период, малообеспеченный многолетними цветами. Лилии ценятся за высо кую декоративность, разнообразие форм, размеров и окрасок цветов. Широкому вне дрению этой культуры в озеленении Томска препятствует слабая изученность её биологических условий жизни и зависимости её роста и развития от условий погоды.

Основными жизненно необходимыми для роста и развития растений являются три фактора: свет, тепло и влага. Но самым «независимым» фактором является те пло, т.к. главный источник тепла для растений – солнце, контролировать деятель ность которого человеку не представляется возможным.

Целью настоящего исследования является изучение влияния термических условий на рост и развитие трёх сортов лилий азиатских гибридов: Аэлита, Вишенка и Восток-2.

В качестве исходных данных были использованы средние суточные значения температуры воздуха в период с апреля по август 1995–2009 гг. по метеорологиче ской станции Томск.

Начало вегетации лилий определяется устойчивым переходом средней суточной температуры через 5 °С. Определение дат устойчивого перехода температуры воздуха через определённые пределы (5, 10, 15 °С) производилось по методу А.В. Фёдорова [1].

Средняя дата начала вегетации лилий за рассматриваемый период наблюдается 26 апреля. Самая ранняя дата начала вегетационного периода была отмечена 8 ап реля 1997 г., а самая поздняя – 11 мая 2006 г.

192 Актуальные вопросы географии и геологии Исследование динамики дат начала вегетационного периода показало, что на чало вегетации лилий в исследуемый период смещается на более ранние даты со скоростью 3 дня за 10 лет. Однако эта величина статистически незначима на уровне значимости 5 %, т.е. существенных изменений начала вегетации лилий в исследуе мый период не наблюдалось.

Начало цветения рассматриваемых сортов лилий (Аэлита, Вишенка, Восток-2) в Томске наблюдается в июле. Средняя дата начала цветения лилий сорта Восток- приходится на 7 июля, лилий сорта Вишенка – на 13 июля, лилий сорта Аэлита – на 24 июля. Для начала цветения лилий раннего сорта Восток-2 достаточна наимень шая сумма температур выше 5 °С за период от начала вегетации до начала цвете ния, которая составляет в среднем 987 °С. Несколько больше тепла требуется для начала цветения лилий сорта Вишенка (1090 °С). Наибольшая сумма температур 1299 °С необходима для начала цветения лилий позднего сорта Аэлита.

Наиболее интересный и красивый период в развитии лилий – период их цвете ния. Средняя продолжительность цветения лилий всех трёх сортов примерно оди накова: 17 дней (Восток-2), 19 дней (Вишенка), 20 дней (Аэлита). В отдельные го ды продолжительность цветения лилий может значительно отличаться от средней, что объясняется в основном различием термического режима в разные годы.

Для оценки зависимости продолжительности цветения лилий от различных по казателей термического режима был использован корреляционный анализ. Он по казал, что для всех трёх сортов лилий характерна наилучшая линейная зависимость продолжительности цветения от числа дней с температурой выше 10 °С и от сумм температур выше 10 °С за период цветения. Коэффициенты корреляции статисти чески значимы и составляют 0,90–0,95 и 0,88–0,93 соответственно (таблица).

Коэффициенты корреляции между продолжительностью цветения лилий и показателями термического режима Сорт лилий Показатель Вишенка Аэлита Восток- Tср. июня –0,48 –0,29 –0, Tср. июля 0,42 0,52 0, Число дней с Tср. сут 10 °С 0,90 0,94 0, Число дней с Tср. сут 15 °С 0,83 0,68 0, Tср. сут 10 °С 0,93 0,88 0, Tср. сут 15 °С 0,79 0,69 0, Средние суммы температур выше 10 °С в период цветения лилий за 15 лет для всех трёх сортов имеют сравнительно небольшие различия. Они варьируют от 307 °С (Восток-2) до 356 °С (Аэлита).

Менее тесная связь наблюдается между продолжительностью цветения лилий и числом дней с температурой выше 15 °С, а также суммами температур выше 15 °С за период цветения. Коэффициенты корреляции равны 0,68–0,90 и 0,69– 0,79 соответственно. Все эти коэффициенты корреляции статистически значимы на уровне значимости 5 %.

Линейная зависимость продолжительности цветения лилий от средних месяч ных температур июня и июля очень слабая. Коэффициенты корреляции малы и статистически незначимы.

Проведённые исследования показали, что температурные условия г. Томска бла гоприятны для произрастания и развития азиатских гибридов лилий сортов Аэлита, Вишенка и Восток-2. В связи с этим данные сорта следует рекомендовать для озеле нения городских клумб и для посадок садоводам-любителям. Для полной оценки влияния метеорологических условий на рост и развитие лилий в г. Томске необходи мо изучить также влагообеспеченность и обеспеченность территории светом.

Литература 1. Гулинова Н.В. Методы агроклиматической обработки наблюдений. Л.: Гидрометеоиздат, 1974.

85 с.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая АЭРОКЛИМАТИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НИЖНИХ СЛОЕВ АТМОСФЕРЫ ПРИКАЗАНСКОГО ВОЗДУШНОГО ПРОСТРАНСТВА Т.А. Попкова, М.А. Верещагин Проведено аэроклиматическое описание воздушного пространства. Получениы оценки парамет ров распределения метеорологических характеристик.

THE AEROCLIMATIC CHARACTERISTC OF THE BOOTOM LAYERS OF THE ATMOSTHERE FROM THE PRIKAZANSKY AIR SPACE T.A. Popkova, M.A. Vereschagin The aero climatic description of air space is spent. Reception of an estimation of parameters of distribu tion of meteorological characteristics is received.

В градостроительной политике последних лет в г. Казани наметилась устойчи вая тенденция к проектированию и строительству высотных сооружений (до 40 этажей и более). К предстоящей Универсиаде-2013 проектируется многофунк циональная телебашня высотой 300 м. Для качественного решения таких задач тре буется строгий учет аэроклиматической информации, которая бы наиболее полно описывала все тонкие особенности строения нижних слоев атмосферы. Для Казани единственным источником такой информации могут быть материалы радиозонди рований, выполняемых на аэрологической станции Казань.

Потребность в указанной информации испытывают и работники метеослужбы Международного аэропорта (МАП) Казань, поскольку она может быть полезной и как нормативная основа при диагностике нижних слоев атмосферы, и как учебный материал при проведении занятий с летным составом МАП Казань.

Издававшиеся в 50–60-е гг. XX в. Аэроклиматические атласы [1, 2] морально устарели и не отвечают запросам современного высотного строительства, посколь ку размещенная в них информация привязана к стандартным барометрическим уровням (850, 700 ГПа и др.), при этом все особенности строения самых нижних слоев тропосферы в них не учитываются.

Настоящая работа имела своей целью частичное восполнение существующего дефицита аэроклиматической информации для нижних слоев атмосферы приказан ского воздушного пространства и была ориентирована на получение указанной информации для 13 стандартных уровней над поверхностью земли (0, 100, 200, …, 900, 1000, 2000, 4000 м).

Для достижения поставленной цели изучены атмосферное давление (АД), темпера туры (ТВ) и относительная влажность воздуха (ОВВ), характеристики ветра и для каждо го из указанных уровней были выполнены оценки их основных параметров распределе ния [хср, (х)], построены средние профили вертикального распределения, для АД (Р) и 194 Актуальные вопросы географии и геологии скоростей ветра (с) подобраны аппроксимирующие по высоте (z) зависимости Р(z), с(z), выявлены особенности внутрисуточных изменений. Одновременно были получены так же начальные данные о режиме вертикальных сдвигов ветра в слое «земля – 100 м».

Работа опирается на использование материалов радиозондирования, относя щихся к периоду 2006–2008 гг.

Далее ограничимся формулировкой основных результатов исследования, отно сящихся лишь к июльским данным.

Нижняя 4-километровая толща тропосферы, включающая в себя пограничный слой и нижние слои свободной атмосферы, находится под сильным воздействием на нее подстилающей поверхности, что проявляется в высокой степени её неодно родности и быстрых изменениях с высотой всех показателей её состояния.

Быстрое уменьшение с ростом высоты АД находится в хорошем согласии с его экспоненциальной зависимостью от высоты. Ошибки подобранной для этих целей экс поненциальной зависимости на большинстве уровней не больше десятых долей ГПа, а в максимуме (у земли) не больше 2,1–2,4 ГПа. Средние значения барических ступеней в слое «земля – 100 м» составляют 8,54 (ночное время) и 8,68 м/ГПа (дневные часы).

Суточные изменения АД характеризуются небольшим его повышением в слое «земля – 200 м» и понижением (десятые доли ГПа) в вышележащей толще ночью.

ТВ в послеполуденные часы в средних выводах с ростом высоты уменьшается на всех уровнях, наиболее же быстрыми темпами её уменьшение ( = 1,00 °С/100 м) наблюдается в слое 100–400 м. Выше пограничного слоя (в слое 2–4 км) скорость падения температуры с ростом высоты уменьшается ( = 0,57 °С/100 м). В ночное время в толще «земля – 300 м» по средним данным наблюдается инверсионный ход ТВ ( = –0,96 °С/100 м). Суточный ход ТВ наиболее отчетливо выражен у земли, характеризуется её повышением на всех уровнях в дневное время и стремительным (экспоненциальным) его затуханием с высотой в нижней километровой толще.

Вертикальные изменения ОВВ характеризуются её стремительным уменьшением в слое «земля – 300 (400) м» и столь же быстрым её увеличением (особенно днем) в слое 300 (400)–900 м и последующим уменьшением, начиная с уровня 2 км. Минимум ОВВ у земли и её максимум на высоте 900 м является результатом выноса водяного пара из нижнего 300–400-метрового слоя в вышележащую толщу в результате развития термиче ской конвекции и интенсивного турбулентного перемешивания. Суточный ход ОВВ ха рактеризуется повышением на всех уровнях ночью и быстрым затуханием с высотой.

Увеличение с высотой скоростей ветра находится в удовлетворительном согла сии с его логарифмической зависимостью от высоты. Ошибки подобранных для этих целей аппроксимирующих зависимостей не превышают десятых долей метров в секунду. В дневные часы в слое «земля – 300 м» скорости ветра несколько боль ше, а в слое 500–600 м, напротив – несколько меньше аналогичных показателей ночью, что связано с соответствующими суточными изменениями сил турбулент ной вязкости (интенсивности вертикального турбулентного обмена).

В МАП Казань в рамках изучаемого периода было выявлено всего лишь 8 слу чаев (из 72 возможных) с боковой составляющей вертикальных сдвигов ветра днем и 11 случаев (из 67 возможных) в ночное время, не представлявших серьезной опасности для взлета и посадки ВС, поскольку ни в одном из этих случаев модули вертикальных сдвигов не достигали 17 м/с.

Литература 1. Гутерман И.Г., Ханевская И.В. Аэроклиматический атлас Северного полушария. Л.: Гидроме теоиздат, 1963.

2. Гутерман И.Г. Аэроклиматический атлас характеристик ветра Северного полушария. М.:

НИИАК, 1963.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПОТОКОВ ВЛАГИ, ПРИХОДЯЩИХ НА ТЕРРИТОРИЮ РОССИИ, В ОБЛАСТИ С МАКСИМАЛЬНЫМИ ЗНАЧЕНИЯМИ ВЛАГОПЕРЕНОСА ЗА ПЕРИОД 1979–2009 гг.

К.И. Соколов, И.И. Ипполитов, С.В. Логинов Анализируются результаты исследования потоков влаги, приходящих на территорию России.

DEFINING THE MAIN FLOW OF MOISTURE COMING INTO THE FIELD WITH THE HIGHEST VALUES OF MOISTURE TRANSFER ON THE TERRITORY OF RUSSIA DURING THE PERIOD 1979–2009 YEARS.

K.I. Sokolov, I.I. Ippolitov, S.V. Loginov The results of research flow of moisture coming on the territory of Russia are analyzed.

Изменчивость элементов водного баланса играет важную роль в системе оке ан–атмосфера. Пространственная и временная изменчивость этих элементов оказы вает влияние на климат огромных территорий, поэтому исследования этой сферы имеют особое значение для понимания процессов, происходящих в атмосфере.

Исследования средних значений элементов водного баланса и их тенденции за период 1979–2009 гг. позволили выделить области повышенного влагосодержания на территории России для изобарического уровня 850 ГПа. В качестве характери стик были выбраны следующие величины: поток влаги (меридиональный – Fv и зональный – Fu), температура (T), содержание водяного пара. В качестве исходных материалов использовались данные реанализа JRA-25 [1] и данные наблюдений метеорологических станций [2].

По результатам работы были выявлены области, а также конкретные сроки, когда наблюдаются максимальные значения меридионального и зонального влагопереноса. За период 1979–2009 гг. области с максимальными среднегодовыми значениями при мери диональном переносе располагались между 66 и 80° с.ш., 40 и 60° в.д. с января по апрель;

и между 40 и 60° с.ш., 160 и 180° в.д. с сентября по декабрь. При зональном переносе об ласти с максимальными среднегодовыми значениями находились между 72 и 76° с.ш., 40 и 60° в.д. с января по март;

между 40 и 50° с.ш., 60 и 100° в.д. с мая по июль.

Для исследования были выбраны три территории Западной Сибири: террито рия Томской области (52–58° с.ш., 80–87° в.д.), Ишимская равнина (55–62° с.ш., 60–72° в.д.), полуостров Ямал (70–75° с.ш., 70–80° в.д.).

Для выявления приходящих потоков использовался метод расчета обратных траекторий движения масс воздуха, который позволяет обнаружить источники вла ги. Применение данного метода показало, что за период март–апрель 2005 г. пере нос на территорию 66–80° с.ш., 40–60° в.д. осуществлялся двумя основными пото ками – с Атлантического океана (район Гренландии) и северных морей (Баренцево, Карское). За период ноябрь – декабрь 2005 на территорию 40–60° с.ш., 160– 180° в.д. также поступают два выраженных потока – с северных морей (Лаптевых, Восточно-Сибирское, Чукотское) и Тихого океана.

196 Актуальные вопросы географии и геологии Рис. 1. Потоки, пришедшие на территорию полуострова Ямал (70–75° с.ш., 70–80° в.д.) за 2006 г.

Рис. 2. Потоки, пришедшие на территорию Томской области (52–58° с.ш., 80–87° в.д.) за 2006 г.

При зональном переносе область с максимальными значениями находится между 40 и 50° с.ш., 60 и 100° в.д. Два основных потока влияют на эту территорию: 1) Атлантический океан;

2) северные моря (выражена мощная циклоническая деятельность).

Для выделения основных потоков влагопереноса применялся кластерный анализ.

Оценка связи проводилась по алгоритму ward (внутренняя сумма расстояний). Опти мальное количество кластеров оценивалось по индексу разделимости (SC), индексу Кси и Беньи (XB), кофенетическому коэффициенту. Для исследуемых территорий оптималь ное количество кластеров 5. Результат кластерного анализа приведен на рис. 1, 2.

Литература 1. http://ds.data.jma.go.jp./gmd/jra/download.

2. ftp://ftp.cdc.noaa.gov.

3. http://www.fmt.vein.hu/softcomp/fclusttoolbox/.

ТРУДЫ ТОМСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА Том 277 Серия геолого-географическая ФИТОИНДИКАЦИЯ ТОЛЩИНЫ СНЕГОВОГО ПОКРОВА В ГОРНО-ЛЕДНИКОВОМ БАССЕЙНЕ АКТРУ (ЦЕНТРАЛЬНЫЙ АЛТАЙ) Е.Н. Тимошок, Н.А. Лукьянова Исследованы возможности применения фитоиндикации для определения средней многолетней толщины снежного покрова в высокогорьях, приведена полученная зависимость высоты особей Salix vestita от среднемноголетней толщины снегового покрова.

PLANT INDICATION OF A SNOW COVER THICKNESS AT THE MOUNTAIN GLACIAL BASIN AKTRU (СENTRAL ALTAI) E.N. Timoshok, N.A. Lukjanova Opportunities of phytoindication application for determination of average annual snow cover depth at high mountains have been investigated. Dependence of height of the Salix vestita individuals on average annual snow cover depth have been shown.

Непосредственные измерения снегового покрова в зимне-весеннее время требу ют проведения длительных специальных и трудоемких работ и довольно затрудни тельны в силу малой доступности высокогорных районов. Наиболее перспективным методом определения толщины снегового покрова можно считать фитоиндикацию, так как растения способны не только реагировать на воздействие факторов окру жающей среды, но и сохранять информацию о воздействии на них [1, с. 42–43].

В нашей работе исследованы возможности применения фитоиндикации для определения высоты снегового покрова в горно-ледниковом бассейне Актру, рас положенном в восточной части горного узла Биш-Иирду на северном макросклоне Северо-Чуйского хребта. Этот горно-ледниковый бассейн является репрезентатив ным для Алтая по орографическим признакам, условиям залегания крупных ледни ков, ландшафтным и климатическим признакам. Климатическая репрезентатив ность подтверждена многочисленными экспериментальными данными. Климати ческие условия оледенения в бассейне приближены к некоторым средним значени ям для Алтая и более типичны, чем в районе Белухи [2].

Следовательно, этот горно-ледниковый бассейн является уникальным модель ным полигоном для мониторинга природно-климатических и экосистемных изме нений для значительной территории Алтая.

В горно-ледниковом бассейне Актру для фитоиндикации снегового покрова было заложено девять пробных площадей: три из них расположены на моренном комплексе ледника Малый Актру;

по одной – в ерниковом фрагменте старовозра стного кедрового леса, выше морены ледника Малый Актру (2350 м над ур. м.), в кедровом ерниково-зеленомошно-лишайниковом лесу у подножья моренного ком плекса ледника Малый Актру (2200 м над ур. м.);

на моренном комплексе ледника Большой Актру и три пробных площади в долине р. Актру на флювиогляциальных отложениях.

198 Актуальные вопросы географии и геологии В качестве видов-индикаторов были выбраны: круглолистная березка (Betula rotundifolia) и три вида ив (Salix saposhnikovii, S. vestita, S. coesia), поскольку эти кустарники широко распространены в бассейне.

На каждой пробной площади для исследования было выбрано по 10–15 мо дельных побегов этих видов. На пробных площадях с 2001 по 2004 г. проведены измерения вегетативных и генеративных побегов, на которые прикреплялись бирки с указанием высоты и даты измерения. В зимний период проводилась снегосъемка по закрепленным рейкам.

Проведенные нами исследования показали достоверную зависимость высоты полностью погребаемых снегом кустарников от среднемноголетней толщины сне гового покрова.

Наиболее статистически значимые результаты были получены для Salix vestita (коэффициент корреляции толщины снегового покрова и высоты кустарника 0,87).



Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 | 8 |   ...   | 11 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.